非对称约束下非线性系统的有限时间控制

针对具有非对称输出约束和外界干扰的非线性不确定系统,提出了基于固定时间干扰观测器和非对称障碍函数的有限时间控制策略。首先,采用非对称障碍函数处理系统的输出约束问题,保证输出满足约束条件;其次,通过构造固定时间干扰观测器对外界干扰进行估计,且估计误差在固定时间内收敛到零;再次,基于Lyapunov稳定性理论证明闭环系统在有限时间内有界稳定且输出满足约束条件;最后,通过永磁同步电机的仿真实验验证了所设计的控制策略的有效性。

带攻角约束的高超声速飞行器自适应反步控制器设计

针对带攻角(AOA)约束的高超声速飞行器控制问题,提出一种基于非对称时变障碍函数的非线性自适应反步控制方法。首先,将飞行器模型化为严反馈形式,以反步法为基础进行控制器设计。然后通过光滑饱和函数对名义攻角指令信号进行限幅,并保证限幅信号的可导性,限幅产生的误差通过设计辅助系统进行补偿。进而使用障碍函数对攻角指令跟踪误差进行非对称时变约束。针对不确定性和干扰,设计新型自适应律对集中干扰上界进行估计并补偿。最终通过Lyapunov理论证明了闭环系统状态量一致最终有界并且攻角始终满足时变约束。仿真结果表明,本文方法能够在满足攻角约束基础上保证良好跟踪性能。